Question

元代青花瓷的制作原料采用瓷土加高嶺土[主要成分Al₂Si₂O₅（OH）x]的“二元配方”，青花瓷釉料的成分主要是鉀長(zhǎng)石（KAlSi₃O₈），在1300℃左右高溫一次燒成的釉可形成精美的青花瓷

（1）下列說(shuō)法正確的是

 

A．高嶺土化學(xué)式中x=2
B．鉀長(zhǎng)石能完全溶于鹽酸
C．燒制青花瓷的過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化，但沒(méi)有化學(xué)變化
D．青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品
（2）工業(yè)上可利用海邊石英砂生產(chǎn)粗硅，其主要原理：SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗）+2CO↑．
工業(yè)上可通過(guò)如圖所示流程由粗硅進(jìn)一步制純硅：
①反應(yīng)a的化學(xué)方程式為Si（粗）+3HCl（g）

553～573K  .

SiHCl₃（l）+H₂（g），反應(yīng)b的化學(xué)方程式為

 

②以上工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是

 

．
③若上述兩步反應(yīng)中硅元素的利用率均為80%，制粗硅時(shí)有10%的SiO₂轉(zhuǎn)化為SiC，則生產(chǎn)25.2噸純硅需純度為75%石英砂

 

噸．

Answer 1

考點(diǎn)：硅和二氧化硅

專題：碳族元素

分析：（1）A．依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算解答；
B．鉀長(zhǎng)石與鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化鋁和硅酸；
C．陶瓷燒制過(guò)程中即發(fā)生里物理變化，又發(fā)生了化學(xué)變化；
D．硅酸鹽產(chǎn)品是以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成的主要包括：水泥、玻璃、陶瓷；
（2）①依據(jù)原子個(gè)數(shù)和目標(biāo)產(chǎn)物硅寫成化學(xué)方程式；
②依據(jù)流程圖分析物質(zhì)在反應(yīng)過(guò)程中又生成的物質(zhì)可以循環(huán)利用；
③根據(jù)石英砂和硅之間關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）A．高嶺土Al₂Si₂O₅（OH）x中，鋁為+3價(jià)，硅為+4價(jià)，氧為-2價(jià)，依據(jù)代數(shù)和為0，可知?dú)溲醺�離子個(gè)數(shù)為4，故A錯(cuò)誤；
B．鉀長(zhǎng)石與鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化鋁和硅酸，硅酸不溶于鹽酸，故B錯(cuò)誤；
C．陶瓷燒制過(guò)程中即發(fā)生里物理變化，又發(fā)生了化學(xué)變化，故C錯(cuò)誤；
D．水泥、玻璃、陶瓷都是傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，主要是硅酸鹽產(chǎn)品，制備原料都需要用到含硅元素的物質(zhì)，故D正確；
故選：D；
（2）①SiHCl₃與發(fā)生還原反應(yīng)生成硅和氯化氫，化學(xué)方程式：SiHCl₃+H₂

950℃  .

Si+3HCl；
故答案為：SiHCl₃+H₂

950℃  .

Si+3HCl；
②氯化氫和氫氣在粗硅提純中參加反應(yīng)，反應(yīng)后又生成氯化氫和氫氣，所以可以循環(huán)使用；
故答案為：HCl、H₂；
③設(shè)需要生產(chǎn)25.2噸純硅需純度為75%石英砂m噸，則：
                 SiO₂～SiCl₄～Si（純）
                 60              28
 m噸×75%×（1-10%）×80%×80%    25.2噸    
所以m噸×75%×（1-10%）×80%×80%：25.2噸=60：28
解得m=125t，
故答案為：125．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了粗硅的提純，題目難度不大，明確二氧化硅和硅的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的積累．